PL242825B1

PL242825B1 - Water-dispersive drilling fluid

Info

Publication number: PL242825B1
Application number: PL434346A
Authority: PL
Inventors: Sławomir Błaż; Grzegorz Zima; Bartłomiej Jasiński; Grzegorz Szubra; Anna Szajna
Original assignee: Inst Nafty I Gazu Panstwowy Inst Badawczy
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2023-05-02
Also published as: PL434346A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest wodnodyspersyjna płuczka wiertnicza na bazie wody, biopolimeru oraz środka powierzchniowo czynnego, która charakteryzuje się tym, że na 1 dm3 wody zawiera dodatek: od 1 do 3 cm3 biocydu, od 3 do 10 g inhibitora twardości wody Na2CO3, od 3 do 12 g biopolimeru ksantan, od 1 do 5 cm3 środka spieniającego będącego mieszaniną składającą się z 50% obj. kokamidopropylobetainy i obj. N-tlenku kokosowego-N,N-dimetylopropyloamidu, od 0,5 do 5 g alkoholu poliwinylowego, od 1 do 10 cm3 stabilizatora piany będącego mieszaniną składającą się z 70% obj. laurylosiarczanu sodu i 30% obj. glikolu polietylenowego PEG 200 od 10 do 40 g środka skrobiowego, od 5 do 20 g karboksymetylocelulozy LV, od 30 do 70 g KCl oraz materiał obciążający w postaci węglanu wapnia.The subject of the application is a water-dispersion drilling mud based on water, biopolymer and surfactant, which is characterized in that per 1 dm3 of water it contains the following additives: from 1 to 3 cm3 of biocide, from 3 to 10 g of water hardness inhibitor Na2CO3, from 3 to 12 g of xanthan biopolymer, from 1 to 5 cm3 of foaming agent which is a mixture of 50% by volume cocamidopropyl betaine and vol. Coco-N-oxide-N,N-dimethylpropylamide, from 0.5 to 5 g of polyvinyl alcohol, from 1 to 10 cm3 of foam stabilizer, which is a mixture consisting of 70% vol. sodium lauryl sulfate and 30% vol. polyethylene glycol PEG 200 from 10 to 40 g of a starch agent, from 5 to 20 g of LV carboxymethyl cellulose, from 30 to 70 g of KCl and a calcium carbonate weighting material.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest wodnodyspersyjna płuczka wiertnicza zawierająca mikrosfery powietrza, przeznaczona do przewiercania warstw przepuszczalnych o niskim ciśnieniu złożowym.The subject of the invention is a water-dispersion drilling mud containing air microspheres, intended for drilling permeable layers with low formation pressure.

Podczas wiercenia otworów w formacjach o niskim ciśnieniu złożowym oraz w warstwach przepuszczalnych i mikroporowatych za pomocą konwencjonalnych płuczek wiertniczych bardzo często występują problemy z utrzymaniem różnicy ciśnień, które mogą prowadzić do zaników płuczki wiertniczej, niekiedy utraty obiegu i zwiększenia czasu przestoju. Zaniki częściowe lub całkowite płuczki występują, gdy ekwiwalentna gęstość cyrkulacyjna płuczki ECD jest znacznie większa niż ciśnienie przewiercanej formacji, prowadzić one mogą do niestabilności otworu, przyklejenia rur płuczkowych, oraz przechwycenia przewodu. W niektórych przypadkach utrata obiegu płuczki wymaga przerwania wiercenia i kosztownej wymiany całej objętości płuczki.When drilling holes in low reservoir pressure formations and in permeable and microporous strata with conventional drilling muds, pressure differential problems are very common, which can lead to drilling mud failures, sometimes loss of circulation, and increased downtime. Partial or complete mud failures occur when the equivalent circulating density of the ECD mud is much greater than the pressure of the formation being drilled, they can lead to wellbore instability, sticking of drill pipes, and conduit capture. In some cases, loss of mud circulation necessitates the interruption of drilling and the costly replacement of the entire volume of mud.

Jednym ze sposobów ograniczania zaników płuczki podczas wiercenia otworu jest zmniejszanie jej filtracji przez dodatek polimerów rozpuszczalnych w wodzie i kontrolowanie lepkości filtratu. Zapobieganie filtracji płuczki poprzez tworzenie osadu filtracyjnego nie jest ochroną kompletną, ponieważ filtrat z płuczki w dalszym ciągu migruje do strefy przyodwiertowej, powodując narastanie osadu filtracyjnego, który może być przyczyną przyklejania i przechwycenia przewodu wiertniczego.One way to reduce mud dropout during drilling is to reduce its filtration by adding water-soluble polymers and controlling the viscosity of the filtrate. Preventing mud filtration by creating filter cake is not complete protection as the mud filtrate continues to migrate to the near-well zone, causing filter cake to build up which can cause sticking and interception of the drill string.

Kolejnym z praktykowanych sposobów zapobiegania utracie cyrkulacji płuczki podczas przewiercania formacji o obniżonym gradiencie ciśnienia jest stosowanie materiałów zapobiegających zanikom płuczki (LCM). Zazwyczaj są to materiały o różnych kształtach i uziarnieniu, które dodawane są do płuczki, w taki sposób, aby mogły utworzyć szczelne uszczelnienie w strefie zaniku. Podejście takie jest wystarczające tylko do prowadzonych wierceń, gdzie nie występują komplikacje wiertnicze. Natomiast wiercenie w warstwach o niskim ciśnieniu złożowym, warstwach porowatych i silnie przepuszczalnych wymaga stosowania innych technik wiercenia jak np. wiercenia underbalance. W takim przypadku do przewiercania formacji najczęściej stosowane są płuczki gazowe, pianowe lub aeryzowane. Stosowanie tej technologii w przemyśle jest dość kosztowne i wymaga stosowania specjalistycznego sprzętu i zachowania odpowiednich środków bezpieczeństwa.Another practiced method of preventing loss of mud circulation when drilling through reduced pressure formations is the use of anti-fading mud materials (LCMs). Typically, these are materials of various shapes and grain sizes that are added to the mud in such a way that they can form a tight seal in the decay zone. This approach is sufficient only for ongoing drilling, where there are no drilling complications. On the other hand, drilling in layers with low formation pressure, porous and highly permeable layers requires the use of other drilling techniques, such as underbalance drilling. In this case, gas, foam or aerated scrubbers are most commonly used to drill through the formation. The use of this technology in industry is quite expensive and requires the use of specialized equipment and appropriate safety measures.

W opisie patentowym US7101829B2 ujawniono skład cieczy ograniczający zaniki płuczek w przepuszczalne formacje o niskim ciśnieniu złożowym. Ujawniony skład płuczki zawiera od 50 do 90% fazy wodnej, dodatek środka do regulacji pH, środków do zwiększania lepkości, inhibitor hydratacji skał ilastych, emulgatory, środek obciążający oraz dodatek od 0,1 do 20% rozpuszczalnego w oleju polimeru.US7101829B2 discloses a liquid composition limiting the disappearance of muds into permeable formations with low reservoir pressure. The disclosed composition of the mud comprises 50 to 90% water phase, addition of a pH adjusting agent, viscosity enhancing agents, clay hydration inhibitor, emulsifiers, a weighting agent and an addition of 0.1 to 20% of an oil soluble polymer.

Znane jest również rozwiązanie z opisu patentowego numer US7947627B2, w którym ujawniono sposób kontroli utraty płuczki wiertniczej w przewiercane formacje poprzez wpompowanie do strefy zaniku roztworu zawierającego polimer mający grupę funkcyjną, którą można zhydrolizować zasadą lub nukleofilem i ponowne jego przekształcenie w postać rozpuszczalną przez hydrolizę grupy funkcyjnej zasadą.Also known is US7947627B2, which discloses a method for controlling the loss of drilling mud in drilled formations by pumping a solution containing a polymer having a hydrolyzable functional group with a base or nucleophile into the disappearance zone and converting it back into a soluble form by hydrolysis of the functional group principle.

Z kolei w opisie patentowym nr US8575072B2 ujawniono skład cieczy wiertniczej zawierającej produkt reakcji oligomeryzowanego kwasu tłuszczowego i funkcjonalnego polimeru. W przykładzie wykonania funkcjonalny polimer jest kopolimerem jednego lub więcej monomerów alfa-olefinowych i bezwodnika kwasowego, alternatywnie funkcjonalnym polimerem jest kopolimer jednego lub więcej monomerów winylowych i bezwodnika kwasowego.On the other hand, the patent description No. US8575072B2 discloses the composition of a drilling fluid containing a reaction product of an oligomerized fatty acid and a functional polymer. In an embodiment, the functional polymer is a copolymer of one or more alpha-olefin monomers and an acid anhydride, alternatively the functional polymer is a copolymer of one or more vinyl monomers and an acid anhydride.

W innych rozwiązaniach ujawnionych w opisach patentowych zgłoszeń: US2818230 i US4155410, opisano sposób zapobiegania utracie krążenia płuczki, poprzez napowietrzanie płuczek wiertniczych.In other solutions disclosed in patent applications: US2818230 and US4155410, a method of preventing loss of mud circulation is described by aerating drilling muds.

Według innego rozwiązania, ujawnionego w zgłoszeniu patentowym numer US20010027880A1 przedstawiono sposób zastosowania do przewiercania warstw sczerpanych o obniżonym gradiencie ciśnienia złożowego płuczki zawierającej pęcherzyki powietrza nazywane jako afrony. Płuczka według ujawnionego patentu zawiera uwodniony polimer rozpuszczalny w wodzie i środek powierzchniowo czynny. Polimerami według niniejszego wynalazku mogą być polimery, które tworzą roztwory o „wskaźniku tiksotropowym” wynoszącym co najmniej 10, przy czym wskaźnik tiksotropowy jest stosunkiem lepkości Brookfielda przy 0,5 rpm do lepkości Brookfielda przy 100 rpm. Przykładowymi biopolimerami są polisacharydy wytwarzane przez działanie bakterii: Xanthomonas compestris znane jako gumy ksantanowe. Płyny według tego wynalazku powinny mieć pH w zakresie od około 7,0 do około 11. PH można regulować poprzez dodanie zasad, takich jak np. wodorotlenek potasu, węglan potasu, wodorotlenek sodu, węglan sodu, tlenek magnezu, wodorotlenek wapnia, tlenek cynku, i ich mieszaniny. W celu wytworzenia mikropęcherzyków powietrza do płuczki dodawane są niejonowe lub anionowe środki powierzchniowo czynne.According to another solution, disclosed in the patent application number US20010027880A1, a method of using a mud containing air bubbles called as afrons for drilling through depleted layers with a reduced reservoir pressure gradient is presented. The scrubber of the disclosed patent comprises an hydrated water-soluble polymer and a surfactant. The polymers of the present invention may be polymers that form solutions with a "thixotropic index" of at least 10, the thixotropic index being the ratio of the Brookfield viscosity at 0.5 rpm to the Brookfield viscosity at 100 rpm. Exemplary biopolymers are polysaccharides produced by the action of bacteria: Xanthomonas compestris known as xanthan gums. The fluids of this invention should have a pH in the range of about 7.0 to about 11. The pH can be adjusted by adding bases such as, for example, potassium hydroxide, potassium carbonate, sodium hydroxide, sodium carbonate, magnesium oxide, calcium hydroxide, zinc oxide, and mixtures thereof. Non-ionic or anionic surfactants are added to the scrubber to create air microbubbles.

Znane jest również rozwiązanie przedstawione w zgłoszeniu patentowym nr CN102453471A, w którym przedstawiono skład płuczki wiertniczej zawierającej mikropęcherzyki powietrza, zalecanej do dowiercania złóż metanu zlokalizowanego w pokładach węgla kamiennego o obniżonym gradiencie ciśnienia złożowego. Płuczka zawierająca mikropęcherzyki powietrza na osnowie wodnej zawiera dodatek węglanu sodu, wodorotlenku sodu, zasadowego węglanu cynku, środków do regulacji parametrów reologicznych, środka spieniającego i środka stabilizującego. Zastosowanym środkiem do regulacji parametrów reologicznych jest polimer polisacharydowy XG 550 sieciowany tetraboranem sodu lub kwasem borowym. Środkiem spieniającym jest kationowy środek powierzchniowo czynny - tlenek dodecyloaminy. Natomiast środkiem stabilizującym jest nasycony alkohol tłuszczowy.There is also a known solution presented in the patent application No. CN102453471A, which presents the composition of a drilling mud containing air microbubbles, recommended for drilling methane deposits located in hard coal seams with a reduced reservoir pressure gradient. The water-based air microbubble scrubber contains the addition of sodium carbonate, sodium hydroxide, basic zinc carbonate, rheology adjusting agents, a foaming agent and a stabilizing agent. The agent used to adjust the rheological parameters is the XG 550 polysaccharide polymer cross-linked with sodium tetraborate or boric acid. The foaming agent is a cationic surfactant - dodecylamine oxide. The stabilizing agent, on the other hand, is a saturated fatty alcohol.

Do zmniejszania gęstości płuczek wiertniczych znane jest również rozwiązanie ujawnione w patencie US7767629B2. Niniejszy wynalazek zakłada stosowanie do płuczek na osnowie wody lub oleju dodatku mikrosfer: szklanych, ceramicznych lub tworzywa sztucznego, które można dodać do cieczy wiertniczej w celu zmniejszenia jej gęstości. Zasadniczo mikrosfery dodawane są do cieczy wiertniczej w ilości od 5% do 30% obj. w innych przypadkach może to stanowić nawet 50% obj. Kompozytowy składnik mikrosfery może mieć dowolny rozmiar i kształt. Mikrosfery mogą mieć wielkość od 200 do 4000 μm, i gęstość w zakresie od 0,4 do 1,0 g/cm³.The solution disclosed in US7767629B2 is also known for reducing the density of drilling muds. The present invention assumes the use of water- or oil-based muds with the addition of glass, ceramic or plastic microspheres, which can be added to the drilling fluid to reduce its density. Generally, the microspheres are added to the drilling fluid in an amount of 5% to 30% by volume. in other cases it may be as much as 50% by volume. The composite component of the microsphere can be of any size and shape. The microspheres can have a size of 200 to 4000 μm, and a density in the range of 0.4 to 1.0 g/cm ³ .

Przedstawione powyżej metody i sposoby zapobiegania zanikom płuczek podczas przewiercania warstw o obniżonym gradiencie ciśnienia złożowego poprzez wprowadzanie do nich materiałów LCM, na ogół nie przynoszą oczekiwanych rezultatów. Twarde, sztywne cząstki działają jak środki podsadzkowe, prowadząc w ten sposób do zwiększonych strat płuczek. Ponadto, materiały te migrują głęboko w obrębie złamań i spękań, znacząco zmniejszając przepuszczalność przewiercanych formacji. Także zapobieganie zanikom płuczek poprzez tworzenie osadu filtracyjnego nie jest ochroną kompletną, ponieważ filtrat z płuczki w dalszym ciągu migruje do strefy przyodwiertowej, powodując narastanie osadu filtracyjnego, który może być przyczyną przyklejania i przechwycenia przewodu wiertniczego. Podejście takie jest wystarczające tylko do prowadzonych wierceń, gdzie nie występują komplikacje wiertnicze. Natomiast wiercenie w warstwach o niskim ciśnieniu złożowym, warstwach porowatych i silnie przepuszczalnych, wymaga stosowania innych technik wiercenia jak np. wiercenia underbalance, która niestety jest technologią dość kosztowną i wymaga stosowania specjalistycznego sprzętu i zachowania odpowiednich środków bezpieczeństwa. Natomiast wadą ujawnionych w patentach składów płuczek wiertniczych zawierających mikrosfery powietrza jest ich krótka stabilność w czasie, wpływająca na wzrost gęstości płuczki i zmianę jej parametrów reologicznych.The above-mentioned methods and ways of preventing the disappearance of muds when drilling through layers with a reduced formation pressure gradient by introducing LCM materials into them, generally do not bring the expected results. The hard, stiff particles act as proppants, thus leading to increased mud losses. In addition, these materials migrate deep within fractures and fractures, significantly reducing the permeability of drilled formations. Also, preventing mud failure by creating filter cake is not complete protection, because the mud filtrate continues to migrate to the near-well zone, causing the build-up of filter cake, which can cause sticking and interception of the drill string. This approach is sufficient only for ongoing drilling, where there are no drilling complications. On the other hand, drilling in layers with low reservoir pressure, porous and highly permeable layers requires the use of other drilling techniques, such as underbalance drilling, which, unfortunately, is a rather expensive technology and requires the use of specialized equipment and appropriate safety measures. On the other hand, the disadvantage of the compositions of drilling muds containing air microspheres disclosed in patents is their short stability over time, affecting the increase in mud density and changing its rheological parameters.

Celem wynalazku jest opracowanie składu płuczki wiertniczej o obniżonej gęstości do przewiercania warstw przepuszczalnych o obniżonym gradiencie ciśnienia złożowego ze szczególnym uwzględnieniem polimerów charakteryzujących się odpowiednim profilem reologicznym oraz rodzajem i koncentracją związków powierzchniowo czynnych zdolnych do wytworzenia i stabilizacji mikrosfer powietrza w strukturze płuczki wiertniczej.The aim of the invention is to develop a composition of a drilling mud with a reduced density for drilling permeable layers with a reduced formation pressure gradient, with particular emphasis on polymers characterized by an appropriate rheological profile and the type and concentration of surfactants capable of creating and stabilizing air microspheres in the drilling mud structure.

Cel ten osiągnięto w rozwiązaniu według wynalazku, w którym wodnodyspersyjna płuczka wiertnicza na bazie wody, biopolimeru oraz środka powierzchniowo czynnego charakteryzuje się tym, że na 1 dm³ wody zawiera dodatek: od 1 do 3 cm³ biocydu, od 3 do 10 g inhibitora twardości wody Na2CO3, od 3 do 12 g biopolimeru ksantan, od 1 do 5 cm³ środka spieniającego będącego mieszaniną składającą się z 50% obj. kokamidopropylobetainy i 50% obj. N-tlenku, N,N-dimetylopropylokokamidu, od 0,5 do 5 g alkoholu poliwinylowego, od 1 do 10 cm³ stabilizatora piany będącego mieszaniną składającą się z 70% obj. laurylosiarczanu sodu i 30% obj. glikolu polietylenowego PEG 200, od 10 do 40 g środka skrobiowego, od 5 do 20 g karboksymetylocelulozy LV, od 30 do 70 g KCl oraz materiał obciążający w postaci węglanu wapnia.This goal was achieved in the solution according to the invention, in which the water-dispersed drilling fluid based on water, biopolymer and surfactant is characterized in that per 1 ^dm3 of water it contains the addition of: from 1 to 3 cm3 ^of biocide, from 3 to 10 g of hardness inhibitor of water Na2CO3, from 3 to 12 g of xanthan biopolymer, from 1 to 5 cm ^{3 of} foaming agent which is a mixture of 50% by volume cocamidopropyl betaines and 50% vol. N-oxide, N,N-dimethylpropyl cocamide, from 0.5 to 5 g of polyvinyl alcohol, from 1 to 10 cm ³ of foam stabilizer, which is a mixture consisting of 70% vol. sodium lauryl sulfate and 30% vol. PEG 200 polyethylene glycol, 10 to 40 g of a starch agent, 5 to 20 g of LV carboxymethylcellulose, 30 to 70 g of KCl, and a calcium carbonate weighting material.

Zaletą takiego rozwiązania jest opracowanie składu płuczki wiertniczej do przewiercania formacji o niskim gradiencie ciśnienia złożowego, zawierającej w swoim składzie mikrosfery powietrza stabilizowane za pomocą filmu polimerowego z odpowiednio dobranymi surfaktantami. System ten charakteryzuje się wysokimi wartościami lepkości przy niskich szybkościach ścinania (LSRV) oraz obniżoną gęstością, ponadto nie tworzy mocnych żeli, co pozwala na szybkie wprowadzenie płuczki do strefy zaniku. Mikrosfery powietrza w płuczce wiertniczej spełniają rolę materiału uszczelniającego, mogą one zostać włączone do płuczki za pomocą konwencjonalnego sprzętu do mieszania, co zmniejsza koszty i pro blemy związane ze stosowaniem sprzętu do generowania piany (separatorów, węży wysokociśnieniowych oraz zachowania odpowiednich środków bezpieczeństwa). Dzięki zastosowaniu powyższego składu otrzymano płuczkę wiertniczą o gęstości poniżej 1 g/cm³, zawierającą w swoim składzie mikrosfery powietrza, dzięki czemu opracowany system płuczkowy jest w stanie uszczelniać strefy zaników płuczki i skutecznie minimalizować utratę obiegu płuczki, utrzymywać różnicę gęstości i uniknąć uszkodzenia formacji. Charakterystyczny profil reologiczny płuczki i zawarte w niej mikrosfery powietrza wpływają na zmniejszenie inwazji w przepuszczalne i spękane formacje skalne i minimalizują uszkodzenie strefy przyodwiertowej.The advantage of such a solution is the development of a drilling mud composition for drilling formations with a low reservoir pressure gradient, containing air microspheres stabilized with a polymer film with appropriately selected surfactants. This system is characterized by high low shear rate viscosities (LSRV) and reduced density, and does not form strong gels, allowing the mud to be introduced quickly into the decay zone. The air microspheres in the drilling mud act as a sealing material and can be incorporated into the mud using conventional mixing equipment, reducing the cost and hassle of using foam generating equipment (separators, high pressure hoses and proper safety precautions). Thanks to the use of the above composition, a drilling mud with a density below 1 g/cm ³ was obtained, containing air microspheres in its composition, thanks to which the developed mud system is able to seal the mud decay zones and effectively minimize the loss of mud circulation, maintain the density difference and avoid formation damage. The characteristic rheological profile of the mud and the air microspheres contained in it reduce invasion into permeable and fractured rock formations and minimize damage to the near-well zone.

Technologię sporządzania płuczki wiertniczej wg wynalazku w warunkach laboratoryjnych w przykładzie wykonania opisano poniżej.The technology of preparing the drilling mud according to the invention in laboratory conditions is described below in an embodiment.

Sporządzenie płuczki o obniżonej gęstości, zawierającej mikrosfery powietrza w warunkach laboratoryjnych odbywa się w ten sposób, że do 1 dm³ wody wodociągowej podczas ciągłego mieszania w następującej kolejności dodano: 1 cm³ biocydu, 6 g inhibitora twardości wody Na2CO3 i 7 g biopolimeru ksantan. Po zdyspergowaniu biopolimeru do płuczki dodano 3 cm³ środka spieniającego RCH50, składającego się z 50% obj. kokamidopropylobetainy (Nr CAS 9004-74-4) i 50% obj. N-tlenku, N,N-dimetylopropylokokamidu (Nr CAS 68155-09-9), poddając ją intensywnemu mieszaniu za pomocą mieszadła mechanicznego z prędkością 2000 obr/min. przez okres 15 min. Po wytworzeniu mikrosfer powietrza do płuczki dodano 2 g alkoholu poliwinylowego, oraz 6 cm³ stabilizatora piany składającego się z 70% obj. laurylosiarczanu sodu (Nr CAS 85586-07-8) i 30% obj. glikolu polietylenowego PEG 200 (Nr CAS 25322-68-3). Następnie do płuczki dodano środek skrobiowy w ilości 20 g, 5 g karboksymetylocelulozy LV i 30 g KCl oraz materiał obciążający w postaci węglanu wapnia w ilości 30 g. Uzyskana płuczka charakteryzuje się zawartością mikrosfer powietrza 22,1%, gęstością 810 kg/m³, lepkością plastyczną 34 mPas, lepkością pozorną 68 mPas, granicą płynięcia 32,5 Pa, lepkością LSRV przy 0,06 s^-178000 mPas i filtracją 4,8 cm³/30 min.The preparation of a low-density scrubber containing air microspheres in laboratory conditions is carried out in such a way that 1 cm ³ of biocide, 6 g of water hardness inhibitor Na2CO3 and 7 g of xanthan biopolymer are added to 1 dm ³ of tap water during continuous mixing in the following order. After the dispersion of the biopolymer, 3 cm ³ of the foaming agent RCH50, consisting of 50 vol. cocamidopropyl betaine (CAS No. 9004-74-4) and 50% vol. N-oxide, N,N-dimethylpropyl cocamide (CAS No. 68155-09-9), subjecting it to intensive mixing with a mechanical stirrer at a speed of 2000 rpm. for a period of 15 minutes. After the production of air microspheres, 2 g of polyvinyl alcohol and 6 cm ³ of a foam stabilizer consisting of 70% by volume were added to the scrubber. sodium lauryl sulfate (CAS No. 85586-07-8) and 30% vol. polyethylene glycol PEG 200 (CAS No. 25322-68-3). Then, a starch agent in the amount of 20 g, 5 g of LV carboxymethylcellulose and 30 g of KCl were added to the mud, as well as a weighting material in the form of calcium carbonate in the amount of 30 g ^. plastic viscosity 34 mPas, apparent viscosity 68 mPas, yield point 32.5 Pa, LSRV viscosity at 0.06 s ^-1 78000 mPas and filtration 4.8 cm ³ /30 min.

Przeprowadzone badania filtracji, celem określenia właściwości uszczelniających opracowanej płuczki przez złoże piasku o granulacji od 0,25 do 1,0 mm, wykazały możliwość blokowania porów i szczelin skał przez mikropęcherzyki powietrza zawarte w płuczce. Inwazja płuczki w złoże wynosiła ok. 2 cm³, a filtracja została ograniczona do zera.The filtration tests carried out, in order to determine the sealing properties of the developed mud through a sand bed with a granulation of 0.25 to 1.0 mm, showed the possibility of blocking pores and fissures of rocks by air microbubbles contained in the mud. The invasion of the mud into the bed was about 2 cm ³ , and the filtration was limited to zero.

Płuczka wiertnicza według wynalazku może być stosowana do przewiercania formacji skał porowatych o obniżonym gradiencie ciśnienia złożowego, a także do wiercenia w sczerpanych złożach ropy naftowej i gazu ziemnego. Płuczka ta również może znaleźć zastosowanie do przewiercania słabo zwięzłych pokładów skał węglowych, charakteryzujących się dużą ilością spękań i szczelin oraz warstw chłonnych, przy których przewiercaniu mogą występować częste zaniki płuczek.The drilling mud according to the invention can be used for drilling porous rock formations with a reduced formation pressure gradient, as well as for drilling in depleted oil and natural gas deposits. This mud can also be used for drilling poorly compact coal seams, characterized by a large number of cracks and fissures, as well as absorptive layers, where frequent mud failures may occur during drilling.

Claims

1. Water-dispersion drilling mud based on water, biopolymer and surfactant, characterized in that per 1 dm ³ of water it contains the addition of: from 1 to 3 cm ³ of biocide, from 3 to 10 g of water hardness inhibitor Na2CO3, from 3 to 12 g of biopolymer xanthan, from 1 to 5 cm ³ of foaming agent which is a mixture consisting of 50 vol. cocamidopropyl betaines and 50% vol. N,N-dimethylpropyl cocamide-N-oxide, 0.5 to 5 g of polyvinyl alcohol, 1 to 10 cm ³ of foam stabilizer, a mixture of 70% by volume. sodium lauryl sulfate and 30% vol. PEG 200 polyethylene glycol, 10 to 40 g of a starch agent, 5 to 20 g of LV carboxymethylcellulose, 30 to 70 g of KCl, and a calcium carbonate weighting material.